< Москва готовится принять космическую Ассамблею

Измерен наклон орбиты горячей суперземли 55 Cancri e к экватору звезды

Проекция на небесную сферу угла наклона орбиты 55 Cancri e к оси вращения звезды достигает 72.4°. Иначе говоря, эта планета находится хоть и на проградной, но резко наклоненной к экватору звезды орбите.

---

Владислава Ананьева

Измерение средней лучевой скорости звезды во время транзита планеты по ее диску позволяет определить наклонение орбиты планеты к оси вращения звезды. Этот эффект, называемый эффектом Мак-Лафлина, объясняется просто. Звезда вращается вокруг своей оси, и какие-то области ее видимого диска движутся к наблюдателю, а какие-то – от него. Вступая на звездный диск, планета перехватывает часть излучения движущегося вещества, и средняя лучевая скорость звезды изменяется. По мере того, как планета во время транзита закрывает различные области родительской звезды, характерным образом меняется и средняя лучевая скорость. Анализ кривой зависимости лучевой скорости звезды от времени позволяет определить проекцию на небесную сферу угла между осью орбиты планеты и осью вращения звезды. 

В Солнечной системе наклонение орбит планет к оси вращения Солнца невелико (так, для Земли эта величина близка к 7°). Однако измерение эффекта Мак-Лафлина в других системах позволило обнаружить планеты на резко наклоненных, полярных и даже ретроградных орбитах. Из ~80 транзитных планет (в большинстве своем – горячих юпитеров), для которых был измерен эффект Мак-Лафлина, примерно у трети плоскости орбит оказались резко наклоненными к звездному экватору. 

27 июня 2014 года в Архиве электронных препринтов появилась статья двух французских астрономов Vincent Bourrier и Guillaume Hébrard, посвященная измерению наклона к звездному экватору транзитной горячей суперземли 55 Cancri e. 

55 Cancri e – единственная на данный момент транзитная экзопланета, вращающаяся вокруг звезды, видимой невооруженным глазом. Ее родительская звезда – желтый карлик спектрального класса G8 V – удалена от нас всего на 12.3 пк, ее видимая звездная величина +5.95. Сейчас в этой системе известно пять планет (наверняка их больше). 

55 Cancri e является самой внутренней планетой системы. Она удалена от своей звезды всего на 0.0156 а.е. и делает один оборот за 0.73654 земных суток. По данным космического ИК-телескопа им. Спитцера ее дневное полушарие раскалено до 2360 ± 300 K. Масса планеты 55 Cancri e оценивается в 7.99 ± 0.25 земных масс, радиус – в 1.99 ± 0.08 земных радиусов. Таким образом, средняя плотность этой горячей суперземли оказывается близкой к средней плотности нашей планеты, что говорит о ее преимущественно железокаменном составе.

Bourrier и Hébrard пронаблюдали 8 транзитов планеты 55 Cancri e с помощью спектрографа Северный HARPS, установленного на 3.58-метровом Национальном телескопе Галилео (Ла Пальма). Благодаря исключительному качеству спектров, получаемых этим инструментом, и яркости родительской звезды, им удалось зафиксировать эффект Мак-Лафлина, амплитуда которого составила всего 0.6 м/сек. 

Как оказалось, проекция на небесную сферу угла наклона орбиты 55 Cancri e к оси вращения звезды достигает 72.4 ^+12.7/_-11.5°. Иначе говоря, эта планета находится хоть и на проградной, но резко наклоненной к экватору звезды орбите.

---